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08-10
1、马氏体的组织形态主要有两种类型,即板条状马氏体和片状马氏体.淬火钢中形成的马氏体形态主要与钢的含碳量有关.板条状马氏体是低碳钢,马氏体时效钢,不锈钢等铁系合金形成的一种典型的马氏体组织,因其单元立体形状为板条状,故称板条状马氏体.由于它的亚结构主要是由高密度的位错组成,所以又称位错马氏体;片状马氏体则常见于高,中碳钢,每个马氏体晶体的厚度与径向尺寸相比很小其断面形状呈针片状,故称片状马氏体或针状马氏体.由于其亚结构主要为细小孪晶,所以又称为孪晶马氏体.一般当%时,则几乎全为片状马氏体;当Wc=%-%时,为板条马氏体和片状马氏体的混合物,随含碳量的升高,淬火钢中板条马氏体的量下降,片状马氏体的量上升.高碳钢在正常温度淬火时,细小的奥氏体晶粒和碳化物都能使其获得细针状马氏体组织,这种组织在光学显微镜下无法分辨称为隐针马氏体.2、(一)马氏体的分解
从室温到200℃左右范围内回火时,马氏体中一部分过饱和的碳以及细小的ε-碳化物(FexC或)形式析出,并分布在马氏体基体上,使马氏体中的含碳量下降,体心正方的正方度c/a减小(即国饱和程度降低),使马氏体热处理的脆性下降,硬度稍降。此时组织为过饱和程度稍低的马氏体和极细小的ε-碳化物组成的混合组织,称为“回火马氏体组织”,M回。
ε-碳化物:是一非平衡相,使向Fe3C转变的过渡相。
(二)残余奥氏体的转变
约在200-300℃,马氏体继续分解的同时,残余奥氏体也发生转变,变成了下贝氏体组织。此时主要组织仍是回火马氏体,但由于加热温度较高,马氏体的过饱和程度进一步降低,组织的硬度降低,塑性提高。由于残余奥氏体转变为硬度较高的下贝氏体,因此钢的硬度下降不大。此时组织为“回火马氏体+下贝氏体”
(三)渗碳体形成和铁素体恢复
约在300-400℃之间,α固溶体中过饱和的热处理碳逐渐析出,ε-碳化物转变为稳定的较小的Fe3C颗粒,α固溶体中的含碳量几乎达到平衡成分,故马氏体变成铁素体(c/a≈1),体心正方晶格变成体心立方晶格,此时组织为“铁素体与弥散在其中的细粒状渗碳体的混合物”,称为“回火屈氏体”,T回。
(四)渗碳体的聚集长大和铁素体的再结晶
约在400-650℃之间,渗碳体不断聚集长大,内应力与晶格歪扭完全消除,组织是由铁素体和球化的渗碳体所组成的混合物,称为“回火索氏体”,S回。此时,碳固溶强化作用消失,强度取决于Fe3C质点的尺寸和弥散度。回火温度越高,渗碳体质点越大,弥散读越低,强度越低。
3、一、过热现象
我们知道热处理过程中加热过热最易导致奥氏体晶粒的粗大,使零件的机械性能下降。
1.一般过热:加热温度过高或在高温下保温时间过长,引起奥氏体晶粒粗化称为过热。粗大的奥氏体晶粒会导致钢的强韧性降低,脆性转变温度升高,增加淬火时的变形开裂倾向。而导致过热的原因是炉温仪表失控或混料(常为不懂工艺发生的)。过热组织可经退火、正火或多次高温回火后,在正常情况下重新奥氏化使晶粒细化。
2.断口遗传:有过热组织的钢材,重新加热淬火后,虽能使奥氏体晶粒细化,但有时仍出现粗大颗粒状断口。产生断口遗传的理论争议较多,一般认为曾因加热温度过高而使MnS之类的杂物溶入奥氏体并富集于晶界面,而冷却时这些夹杂物又会沿晶界面析出,受冲击时易沿粗大奧氏体晶界断裂。
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